Miután az első gyakorlást a köd és a meghibásodott orvosi helikopter befolyásolta, a Formula-1-es csapatok a délutáni edzésen problémamentesen dolgozhattak. Kisebb meglepetésre Vettel volt a leggyorsabb az edzés nagy részében, a német pilóta gyorsan megfutotta az 1:38.211-es szintidőt a kemény keveréken. Bár Nico Rosberg és Mark Webber az élre ugrott a közepes keveréken futott körökkel, Vettel 1:37.305-ös idejével újra az első helyre került.

Webber hátránya a második helyen 0.115 másodperc lett, mindkét Red Bull jó sebességet mutatott a hosszú etapok során is. Rosberg a harmadik helyen zárt, megelőzve csapattársát, Lewis Hamiltont. A Lotus új szerzeménye, Heikki Kovalainen 41 kört teljesített és az ötödik helyen zárt, a finn pilóta 0.182 másodperccel volt gyorsabb, mint csapattársa, a nyolcadik helyen záró Romain Grosjean.

A Sauber erős napot zárt, Esteban Gutierrez a délelőtthöz hasonlóan ismét gyors volt, a hatodik lett, mögötte csapattársa, Nico Hülkenberg végzett. Jenson Button és Fernando Alonso fért még be az első tízbe. A Williams gyors volt az első szabadedzésen, de Valtteri Bottas délután csak a 16. lett, csapattársa, Pastor Maldonado két hellyel hátrébb végzett, és elégedetlenségének adott hangot a csapatrádión.

Az edzés végét sárga zászló alatt teljesítették a pilóták, miután Max Chilton az utolsó kanyarnál elhagyta a pályát, feltételezhetően fékhiba miatt. A beavatkozó járműnek csak nehézségek árán sikerült a Marussiát elvontatni, de végül az edzés végére tiszta lett a pálya.
Az Egyesült Ãllamok Nagydíjának harmadik szabadedzése szombaton, helyi idő szerint kilenc órakor kezdődik.
Az edzés végeredménye:
| 1. | Vettel | Red Bull | 1:37.305 |
| 2. | Webber | Red Bull | 1:37.420 |
| 3. | Rosberg | Mercedes | 1:37.785 |
| 4. | Hamilton | Mercedes | 1:37.958 |
| 5. | Kovalainen | Lotus | 1:38.073 |
| 6. | Gutierrez | Sauber | 1:38.229 |
| 7. | Hülkenberg | Sauber | 1:38.254 |
| 8. | Grosjean | Lotus | 1:38.255 |
| 9. | Button | McLaren | 1:38.269 |
| 10. | Alonso | Ferrari | 1:38.461 |
| 11. | Sutil | Force India | 1:38.719 |
| 12. | Massa | Ferrari | 1:38.938 |
| 13. | Perez | McLaren | 1:38.941 |
| 14. | Ricciardo | Toro Rosso | 1:39.246 |
| 15. | di Resta | Force India | 1:39.410 |
| 16. | Bottas | Williams | 1:39.512 |
| 17. | Vergne | Toro Rosso | 1:39.579 |
| 18. | Maldonado | Williams | 1:39.784 |
| 19. | Pic | Caterham | 1:40.376 |
| 20. | van der Garde | Caterham | 1:40.563 |
| 21. | Chilton | Marussia | 1:46.226 |
| 22. | Bianchi | Marussia | 1:47.009 |